Общешахтная депрессия что это такое

Депрессия и сопротивление выработок

Если работающий вентилятор создает позади себя давление меньше атмосферного, а впереди—больше атмосферного, принято гово­рить, что вентилятор всасывает воздух, в противном случае он на­гнетает воздух. Разницу между атмосферным давлением и давлением, создаваемым всасывающим вентилятором, называют депрес­сией, а разницу между давлением воздуха, создаваемым нагнета­ющим вентилятором, и атмосферным давлением называют ком­прессией, или напором. Депрессией также называют раз­ницу давлений между двумя сечениями движущегося воздушного потока.

Депрессия воздуха является основой физической величиной, характеризующей эффективность рудничного проветривания, с ко­торой связаны все вентиляционные расчеты. От величины депрес­сии зависят количество поступающего в шахту воздуха и энергети­ческие затраты на его перемещение.

Для подачи необходимого количества воздуха в шахту необходимо создать такую депрессию, которая была бы достаточной для преодо­ления сопротивлений, возникающих на пути его движения. Воздух, проходящий по выработкам, преодолевает сопротивление трения о стенки выработки, лобовые сопротивления армировки стволов и восстающих, а также местные сопротивления, возникающие от из­менения формы и направления воздушного потока при поворотах, сужениях, расширениях и т. п. Большая часть депрессии расходуется на преодоление сопротивления трения; величина местных сопроти­влений не превышает 10% от всей суммы сопротивлений.

Для относительной оценки трудности или легкости проветрива­ния шахт существует понятие эквивалентного отверстия.

Э к в и в а л е н т н ы м о т в е р с т и е м шахты называют та­кое отверстие в тонкой стенке, через которое при разности давлений по ту идругую сторону стенки, равной депрессии шахты, проходит то же количество воздуха, что и через шахту.

Источник

3.1.4. Проветривание тупиковых выработок

260. Проветривание тупиковых выработок должно производиться с помощью ВМП или за счет общешахтной депрессии.

При проветривании за счет общешахтной депрессии и проведении выработок по пластам узким забоем должны проходиться параллельные выработки для исходящей струи воздуха, сбиваемые с основной выработкой через промежутки не более 30 м печами (просеками). По мере проведения новых печей (просеков) старые должны изолироваться постоянными перемычками, покрываемыми воздухонепроницаемыми составами. Проветривание тупиков параллельных выработок (за последней печью) и сбоек между ними за счет общешахтной депрессии должно осуществляться с помощью жестких вентиляционных труб длиной не более 60 м.

Из тупиковых выработок, находящихся в проходке, запрещается проведение новых тупиковых выработок, кроме тех, которые предназначены для ликвидации тупиков и сокращения их длины.

261. ВМП должны работать непрерывно и управляться из диспетчерской шахты с помощью аппаратуры автоматического контроля и телеуправления ВМП. На газовых шахтах данные о количестве воздуха, подаваемого в забой, передаются в систему аэрогазового контроля (многофункциональную систему безопасности). На негазовых шахтах обслуживание вентиляторов может осуществляться специально назначенными и соответственно обученными лицами (допускается совместительство).

В случае остановки ВМП или нарушения вентиляции работы в тупиковой выработке должны быть прекращены, напряжение с электрооборудования автоматически снято и люди из нее немедленно выведены в проветриваемую выработку, а у устья тупиковой выработки должен быть установлен запрещающий знак. При этом в негазовых шахтах допускается не снимать напряжение с электрооборудования автоматизированных насосных установок. Возобновление работ разрешается после проветривания и обследования выработки инженерно-техническими работниками.

В шахтах III категории и выше тупиковые выработки длиной более 100 м должны оборудоваться резервными ВМП с резервным электропитанием. Условия резервирования определяются Госгортехнадзором России. При проведении выработок по выбросоопасным угольным пластам или породам допускается в качестве резервных применять ВМП с пневматическим двигателем.

262. Установка ВМП должна производиться по паспорту выемочного участка, проведения и крепления подземных выработок или специальному паспорту, утвержденному главным инженером шахты. ВМП, работающий на нагнетание, должен устанавливаться в выработке со свежей струей воздуха на расстоянии не менее 10 м от исходящей струи. Запрещается установка ВМП в очистных выработках, кроме случаев проведения обходных гезенков (печей) в зонах местных геологических нарушений при наличии выходов из очистных выработок в соответствии с требованиями п. 83, а также ближе 25 м от мест постоянного присутствия людей (погрузочные пункты, посадочные площадки и т.п.).

Фактическая производительность ВМП не должна превышать 70% расхода воздуха в выработке в месте его установки. При установке в одной выработке нескольких вентиляторов, работающих на отдельные трубопроводы и расположенных один от другого на расстоянии менее 10 м, суммарная их производительность не должна превышать 70% расхода воздуха в выработке в месте установки первого вентилятора, считая по ходу струи. Если расстояние между вентиляторами более 10 м, то производительность каждого из вентиляторов не должна превышать 70% расхода воздуха в выработке в месте его установки. В шахтах, опасных по газу, запрещается проветривание двух и более выработок при помощи одного трубопровода с ответвлениями.

Допускается установка ВМП в выработках с исходящей струей воздуха, проветриваемых за счет общешахтной депрессии, при условии, что в месте установки вентилятора содержание метана не превышает 0,5%, состав воздуха соответствует требованиям п. 231, а в шахтах III категории и выше контроль концентрации метана перед вентилятором осуществляется стационарной автоматической аппаратурой.

Запрещается установка ВМП с электрическими двигателями в выработках с исходящей струей воздуха на пластах, опасных по внезапным выбросам угля и газа.

У каждого вентилятора должна устанавливаться доска, на которую записываются фактический расход воздуха в выработке в месте установки вентилятора, фактическая производительность вентилятора, расчетный и фактический расход воздуха у забоя тупиковой выработки, максимально допускаемая длина тупиковой части выработки, проводимой при данной вентиляторной установке, время проветривания выработки после взрывных работ, дата заполнения и подпись лица, производившего запись на доску.

При проведении или погашении вентиляционных выработок, примыкающих к очистным забоям, допускается установка ВМП с пневматическим двигателем в этих же выработках при соблюдении следующих условий:

а) вентилятор должен быть установлен не ближе 15 м от забоя лавы, считая по ходу вентиляционной струи;

б) длина тупиковой части выработки не должна превышать 30 м;

в) состав воздуха в месте установки вентилятора должен соответствовать требованиям п. 231, а содержание метана в исходящей из тупиковой части выработки струе не должно превышать 1%;

г) должно быть исключено воспламенение метана при ударах и трении вращающихся частей о корпус вентилятора.

263. Расстояние от конца вентиляционных труб до забоя в газовых шахтах не должно превышать 8 м, а в негазовых — 12 м. При проведении тупиковых выработок по углю с помощью комбайнов в газовых шахтах должны применяться аккумуляторы вентиляционных труб.

В конце гибких воздухопроводов должна навешиваться труба из жесткого материала длиной не менее 2 м или должны вставляться жесткие распорные кольца (не менее двух), обеспечивающие нормальное сечение выходного отверстия трубы. Гибкий воздухопровод должен подсоединяться к ВМП с помощью металлического переходного патрубка заводской конструкции.

264. Запрещается проветривать за счет диффузии тупиковые выработки газовых шахт, исключая тупики длиной до 6 м.

В газовых шахтах средства местного проветривания должны быть установлены до начала работ по проведению выработки.

В негазовых шахтах допускается проветривание за счет диффузии тупиков длиной до 10 м.

265. Стволы (шурфы) должны проветриваться на всю глубину в течение всего времени их строительства.

Вентиляторные установки для проветривания стволов должны находиться на поверхности не ближе 20 м от стволов и работать непрерывно.

В холодный период года воздух, поступающий в ствол, должен подогреваться до температуры не ниже +2 град. С. При проходке стволов в зоне многолетней мерзлоты температура подогрева воздуха в холодный период года устанавливается проектом производства работ.

Для проветривания вертикальных стволов (шурфов) должны применяться трубы из жесткого материала. Допускается навешивать гибкую вентиляционную трубу у забоя ствола (шурфа), а также применять такие трубы при углубке стволов с действующих горизонтов на высоту одного этажа.

Расстояние от конца вентиляционных труб до забоя ствола (шурфа) должно быть не более 15 м, а во время погрузки грейфером — 20 м. Трубы должны подвешиваться на канатах и крепиться жестко к крепи (армировке) ствола (шурфа).

В период строительства шахт до сбойки стволов при проветривании околоствольных выработок применение воздухозаборных камер допускается территориальным органом Госгортехнадзора России.

Источник

Контроль вентиляции горных выработок. Расчет количества воздуха при проектировании вентиляции рудника , страница 6

V_з – объем загазированных выработок, м 3 .

, м 3 ,

где V_и – объем выработок на исходящей струе от блока до поверхности, м 3 ;

I_ВВ0 – общая газовость ВВ (I_ВВ0 = 0,9 м 3 /кг). При нормальном режиме про­ветривания при массовых взрывах количество воздуха рассчитывается по формуле

, м 3 /мин, (11.8)

где В₁ – расход ВВ при вторичном дроблении, кг.

(11.9)

ε = 27 – коэффициент увеличения газовыделения в начальный период вы­пуска руды;

A_g –количество руды, выпускаемое из одного данного сорта, т/сут;

ω = 0,3 м 3 /м 3 – объем пустот в отбитой руде;

Т₁ = 3–5 – время проветривания одной выработки, служащей для выпуска руды, мин;

γ_р – плотность руды в разрыхленном состоянии, т/м 3 ;

Т_в – время выпуска руды в течение суток, с;

V‘_з –объем проветриваемой выработки от ее начала до вентиляционной сбойки, м 3 . пыли:

, м 3 /мин, (11.10)

4. Расчет воздуха по пыли производится по формуле в зави­симости от категории шахты по пыли

, м 3 /мин, (11.11)

где Q_п – норма расхода воздуха на 1 т добычи, м 3 /мин.

5. По газам двигателей внутреннего сгорания

, м 3 /мин, (11.12)

где q_д – норма расхода воздуха на 1 л. с. мощности двигателя, м 3 /мин; для двигателей с бензиновым карбюратором q_д= 6 м 3 /мин, для двигателей, рабо­тающих на соляр­ке, q_д= 5 м 3 /мин на 1 л. с; п_м – количество машин, шт.;

N – суммарная мощность двигателей, л. с;

K_з– коэффициент запаса принимается равным 1,4.

Из всех найденных значений выбирается наибольшее количество.

6. Производительность вентиляторной установки рассчиты­вается по формуле

, м 3 /мин, (11.13)

где K – коэффициент, изменяющийся в пределах 1,1–1,3.

Для очистных забоев типа штрекообразной выработки

, м 3 /мин, (11.14)

где S_оч – площадь поперечного сечения выработки, м;

l_оч – длина рабочего пространства, м.

По условию 4-кратного обмена воздуха в рабочем пространстве

, м 3 /мин, (11.15)

При сквозных забоях камерообразного типа (открытые ка­меры с от­бойкой минными зарядами или вертикальными сква­жинами, камеры с подъэ­тажной выемкой с помощью штанго­вых шпуров; подъэтажное обрушение “камера над дучками”, магазинная система с отбойкой из очистных забоев)

, м 3 /мин, (11.16)

где V_к – объем камеры, м 3 ;

K_т – коэффициент турбулентной диффузии, который рас­считывается или принимается по табл. 13.6 и 13.7 “Справочника по рудничной вентиляции” (М., 1988). Для свободной струи круглого сечения если al_к/S_n≤ 0,38, то

(11.17)

если al_к/S_n≥ 0,38, то K_тпринимается по табл. 13.6 “Справочника по рудничной вентиляции” (М., 1988). Если al_к/S_n 3 /мин, (п.20)

где K – коэффициент, учитывающий утечки воздуха в над­шахтных зда­ниях, принимается от 1,1 до 1,3.

Распределение общешахтного воздуха по забоям

После определения необходимого количества воздуха про­изводят рас­пределение его по забоям в соответствии со схемой горных выработок. Ско­рости движения воздуха в забоях должны соответствовать ПБ.

Расчет общешахтной депрессии

Расчет депрессии осуществляется по наибольшему пути следо­вания воздушной струи, которая будет максимальной и которой будет достаточно для остальных параллельных направлений струй.

Общешахтная депрессия подсчитывается по формуле (11.21) и сво­дится в табл. 11.1.

, Па, (11.21)

где h_п – депрессия последовательно соединенных горных вы­работок, Па;

h_кв – депрессия канала вентилятора принимается равной 0,11й_п направле­ния, Па;

h_кн – депрессия канала воздухонагревателя, Па.

(11.22)

По известным Q_в и h_ввыбирается по табл. 25.1 и 25.2 “Справочника по руд­ничной вентиляции” (М., 1988) тип вентилятора и приводится его характери­стика.

Величина эквивалентного отверстия шахты рассчитывает­ся по формуле

(11.23)

Таблица для расчета депрессии направления

Источник